الفصل 8 مواد البناء للمختبرات الطبية الذكية
القسم 3 تصنيف مواد الأرضيات
تستخدم أرضيات المختبرات عمومًا أرضيات راتنج الإيبوكسي (أرضيات راتنج الإيبوكسي المطلية بالأسطوانة، وأرضيات راتنج الإيبوكسي ذاتية التسوية، وأرضيات الإيبوكسي المضادة للكهرباء الساكنة المطلية بالأسطوانة، وأرضيات الإيبوكسي المضادة للكهرباء الساكنة ذاتية التسوية)، وأرضيات كربيد السيليكون المقاومة للتآكل، وأرضيات البلاط المصقول، وأرضيات الفينيل PVC.
أولاً: أرضيات راتنج الإيبوكسي
1. أرضيات راتنج الإيبوكسي المطلية بالأسطوانة
الأداء: تتمتع بخصائص ممتازة مثل منع الغبار بدون وصلات، وسهولة التنظيف، ومقاومة الأحماض والقلويات، ومقاومة العفن؛ ويمكن اختيار الألوان بحرية، وهي جذابة ومشرقة، كما أن أعمال التنفيذ سريعة.
الاستخدامات: أماكن ذات متطلبات متواضعة لمنع الغبار مثل المختبرات، والمصانع الصناعية العادية، ومصانع قطاع GMP، ومواقف السيارات.
المزايا: فترة تنفيذ قصيرة وسعر منخفض.
العيوب: متطلبات عالية جدًا لتسطيح وصلابة الأرضية الأساسية؛ تظهر الخدوش بسهولة؛ عمر الخدمة قصير نسبيًا، ويتراوح عمومًا بين 3 إلى 5 سنوات. كما أن مقاومة التآكل، ومقاومة الضغط، ومقاومة الصدمات ليست عالية، وكذلك مقاومة المواد الكيميائية شديدة التآكل ليست عالية.
شروط التنفيذ: يجب أن يكون محتوى الرطوبة أقل من 8%، والرطوبة النسبية أقل من 55%؛ ويجب تجنب التنفيذ في الأيام الماطرة، أو عندما تكون الرطوبة النسبية للجو أعلى من 85%، أو عندما تكون درجة الحرارة أقل من 10 درجة مئوية.
التوصية: يمكن استخدامها في المختبرات الكيميائية العادية؛ ويمكن اختيار هذه الأرضية في الأماكن التي نادرًا ما تُستخدم فيها العربات اليدوية، وعدد العاملين في المختبر قليل، ودرجة النظافة المطلوبة ليست عالية، والعمر الافتراضي المتوقع للمختبر قصير، ويتبع العميل فلسفة استثمار منخفض.
2. أرضيات راتنج الإيبوكسي ذاتية التسوية
الأداء:
- (1) الطلاء ذاتي التسوية؛ والسطح مستوٍ ولامع مع تأثير المرآة؛
- (2) بدون وصلات وخالٍ من الغبار؛ والسطح الأملس سهل التنظيف؛
- (3) خالٍ من المذيبات وصديق للبيئة؛
- (4) السطح الكثيف يقاوم تأثير العديد من المواد الكيميائية؛
- (5) تتوفر ألوان متعددة للعملاء.
الاستخدامات: تُستخدم كطلاءات أرضية في المصانع الصناعية، ومصانع قطاع GMP، والمختبرات، وغرف العمليات، والغرف المعقمة، والمراكز التجارية.
المزايا: فترة تنفيذ قصيرة وسعر معتدل.
العيوب: متطلبات عالية جدًا لتسطيح وصلابة الأرضية الأساسية؛ تظهر الخدوش بسهولة؛ عمر الخدمة قصير نسبيًا، ويتراوح عمومًا بين 3 إلى 5 سنوات. كما أن مقاومة التآكل، ومقاومة الضغط، ومقاومة الصدمات ليست عالية، وكذلك مقاومة المواد الكيميائية شديدة التآكل ليست عالية.
شروط التنفيذ: يجب أن يكون محتوى الرطوبة أقل من 8%، والرطوبة النسبية أقل من 55%؛ ويجب تجنب التنفيذ في الأيام الماطرة، أو عندما تكون الرطوبة النسبية للجو أعلى من 85%، أو عندما تكون درجة الحرارة أقل من 10 درجة مئوية.
التوصية: يمكن اختيار هذه الأرضية للمختبرات الكيميائية والغرف المعقمة التي نادرًا ما تُستخدم فيها العربات اليدوية، وعدد العاملين في المختبر قليل، ومتطلبات النظافة عادية، والعمر الافتراضي المتوقع للمختبر ليس طويلاً، وللعميل متطلبات جمالية عالية.
ثانياً: أرضيات راتنج الإيبوكسي المضادة للكهرباء الساكنة
1. أرضيات راتنج الإيبوكسي المضادة للكهرباء الساكنة المطلية بالأسطوانة
الأداء:
- (1) بدون وصلات وخالٍ من الغبار؛ والسطح سهل التنظيف ومستوٍ ولامع؛
- (2) نوع خالٍ من المذيبات وصديق للبيئة؛
- (3) يبدد الشحنات الساكنة بسرعة، مما يمنع تلف المكونات الإلكترونية والحرائق الناتجة عن تراكم الكهرباء الساكنة؛
- (4) مقاومة السطح مستقرة ودائمة، ولا تتأثر برطوبة الجو وتآكل السطح؛
- (5) السطح الكثيف يقاوم تأثير العديد من المواد الكيميائية؛
- (6) تتوفر ألوان متعددة للعملاء.
الاستخدامات: مناسبة للأماكن التي تتطلب الحماية من الكهرباء الساكنة مثل مصانع الإلكترونيات، وقطاع الاتصالات، ومصانع الإلكترونيات الدقيقة، ومصانع الآلات الدقيقة، وغرف الأجهزة الإلكترونية.
المزايا: فترة تنفيذ قصيرة؛ وسعر متوسط. العيوب: متطلبات عالية جدًا لتسطيح وصلابة الأرضية الأساسية؛ تظهر الخدوش بسهولة؛ عمر الخدمة قصير نسبيًا، ويتراوح عمومًا بين 3–5 سنوات. مقاومة التآكل، ومقاومة الضغط، ومقاومة الصدمات ليست عالية، كما أن مقاومة المواد الكيميائية شديدة التآكل ليست عالية.
شروط البناء: يجب أن يكون محتوى الرطوبة أقل من 8٪، والرطوبة النسبية أقل من 55٪؛ يجب تجنب البناء في الأيام الماطرة، عندما تكون الرطوبة النسبية للجو أعلى من 85٪، أو عندما تكون درجة الحرارة أقل من 10 ℃.
التوصية: يمكن استخدامها في الأماكن التي تتطلب الحماية من الكهرباء الساكنة مثل مصانع الإلكترونيات، والاتصالات السلكية واللاسلكية، ومصانع الإلكترونيات الدقيقة، ومصانع الآلات الدقيقة، وغرف الإلكترونيات.
2. أرضيات الإيبوكسي الراتنجية ذاتية التسوية المضادة للكهرباء الساكنة
أداؤها مشابه لأداء أرضيات الإيبوكسي المطلية بالأسطوانة المضادة للكهرباء الساكنة، ونوعها مشابه لنوع الأرضيات ذاتية التسوية.
ثالثًا. أرضيات الفينيل PVC
تُستخدم أرضيات الفينيل PVC في نطاق واسع جدًا من الأماكن، بما في ذلك المباني التجارية، والمستشفيات، والمدارس، والصالات الرياضية الداخلية. وتنقسم حسب شكلها إلى أرضيات صفائحية (لفائف) وأرضيات بلاطية. تأتي أرضيات الفينيل/الصفائح PVC على شكل لفائف، بينما تأتي أرضيات البلاط PVC على شكل بلاطات منفردة؛ وتختلف الأماكن التي تُستخدم فيها الأرضيات البلاطية والصفائحية إلى حد ما. بالمقارنة مع الأرضيات الصفائحية، تتمتع أرضيات البلاط PVC بألوان وأنماط أكثر تنوعًا بكثير؛ البلاطات أكثر ملاءمة للأماكن ذات المساحات الصغيرة، وتُستخدم أيضًا في الأماكن التي تحتاج إلى تأثير زخرفي جيد. بشكل عام، بالنسبة للمساحات التي تقل عن 500 متر مربع، تُستخدم الأرضيات البلاطية في كثير من الأحيان لأن البلاطات سهلة الربط. بالنسبة للأماكن ذات المساحات الكبيرة مثل المدارس والمستشفيات والصالات الرياضية الداخلية، فإن وضع أرضيات الفينيل/الصفائح PVC هو الأنسب. بالإضافة إلى ذلك، تتطلب أماكن مثل المستشفيات أرضيات خالية من الوصلات؛ يمكن لأرضيات الفينيل/الصفائح PVC تلبية هذه المتطلبات، بينما لا يمكن للبلاطات تحقيق وصلات خالية من الفجوات. تتمتع أرضيات الفينيل/الصفائح PVC بمرونة أفضل بكثير من البلاطات: مرونة ارتداد جيدة، وسهولة في الوضع والتركيب، وخصائص مضادة للبكتيريا، ومتانة، وصيانة بسيطة. تشمل عروضها 1830 ملم و2000 ملم، ويبلغ طول كل لفة 15 مترًا أو 20 مترًا، ويتراوح السمك الإجمالي بين 1.6 ملم و3.2 ملم، كما هو موضح في الشكل 8-31.
الأداء: آمن بيئيًا، قابل للتطبيق على نطاق واسع، وصلات صغيرة، مقاوم للتآكل والخدوش، مرونة ارتداد عالية ومقاومة للصدمات، مضاد للانزلاق، مقاوم للماء، وممتص للصوت.
الاستخدامات: يمكن استخدامها في الأماكن ذات درجات النظافة المرتفعة نسبيًا مثل مختبرات الكيمياء العادية، والغرف المعقمة، وغرف العمليات.
المزايا: تخضع سطح أرضية PVC لمعالجة خاصة مضادة للبكتيريا؛ تحتوي أسطح بعض أرضيات PVC عالية الأداء بالإضافة إلى ذلك على عامل مضاد للبكتيريا خاص يتمتع بقدرة قوية على قتل معظم البكتيريا وتثبيط تكاثرها.
العيوب: سعر مرتفع نسبيًا؛ متطلبات عالية لتسطيح الطبقة الأساسية.
شروط البناء: مطلوب تسطيح عالي للطبقة الأساسية، وقد يتعين عمل طبقة تسوية محلية.
التوصية: بالمقارنة مع سعرها المرتفع، تتحسن قيمتها وأداؤها بوضوح مقارنة بالأرضيات الأخرى؛ علاوة على ذلك، فإن الغرف المعقمة وغرف العمليات تكون مساحتها صغيرة نسبيًا بشكل عام، لذلك يُوصى العملاء باعتمادها في المختبرات ذات المتطلبات العالية الخالية من الغبار والمعقمة وغير المشعة.
الشكل 8-31 عينات ومثال لأرضيات الفينيل/الصفائح PVC
رابعًا. أرضيات كربيد السيليكون المقاومة للتآكل
المميزات:
- تُبنى مع الأسمنت المصبوب حديثًا وتتكامل مع الأسمنت؛ لا تخاف من الرطوبة وتكون صلبة ومقاومة للانفصال الطبقي؛
- تزداد مقاومة السطح للتآكل بعدة أضعاف؛ إنها مقاومة للتآكل والصدمات بشكل خاص، وأداؤها أفضل بعدة مرات من التيرازو العادي؛
- تُستخدم الآلات لتسطيح وتنعيم السطح، ويتم تطبيق طلاء مقوي للسطح، مما يزيد من مقاومة التآكل ويمنح سطحًا لامعًا وناعمًا؛ التسطيح أفضل بوضوح من الأرضيات الأسمنتية العادية؛
- مقاومة للماء، والنار، والزيوت، ومقاومة للأحماض والقلويات العادية؛
- تتوفر ألوان متعددة للعملاء.
الاستخدامات: ورش المصانع، والمستودعات، والمختبرات البيئية الكبيرة، ومواقف السيارات، وقاعات المعارض، ومراكز الصيانة.
المزايا: لا تحتاج إلى طبقة تسوية أرضية عادية؛ فترة بناء قصيرة؛ سعر متوسط.
العيوب: نظرًا لأن الطبقة الأساسية كثيفة، فمن السهل حدوث تشققات في المناطق ذات الفروق الحرارية الكبيرة.
شروط البناء: يجب أن يكون محتوى الرطوبة أقل من 8٪، والرطوبة النسبية أقل من 55٪؛ يجب تجنب البناء في الأيام الماطرة، عندما تكون الرطوبة النسبية للجو أعلى من 85٪، أو عندما تكون درجة الحرارة أقل من 10 ℃.
التوصية: يمكن استخدامها في المختبرات البيئية، والمختبرات المطابقة لمعايير السلامة، ومباني المصانع، والأماكن المماثلة.
خامساً: بلاط الأرضيات
يُستخدم بلاط الأرضيات عمومًا لتبليط الأرضيات في المناطق العامة مثل مناطق الانتظار بالمختبرات، والحمامات، وغرف الغسل/التعقيم، والممرات، خاصة في مناطق الانتظار. نظرًا لأن منطقة الانتظار هي الفضاء العام الذي يستقبل المرضى، عادة ما تتطلب المستشفيات ديكورًا أنيقًا وكريمًا، ويُعد بلاط الأرضيات عالي الجودة في الواقع خيارًا جيدًا بتأثير ديكوري راقٍ وفخم نسبيًا؛ في بعض مناطق الانتظار الأكبر حجمًا على وجه الخصوص، يمكن تزيين الأرضية بنقوش غنية وفقًا لنية المصمم.
يُعد بلاط الأرضيات مادة لتزيين الأرضيات، ويُسمى أيضًا طوب الأرضيات. يتم حرقه من الطين ويتوفر بمواصفات عديدة. إنه صلب، ومقاوم للضغط والتآكل، ومقاوم للرطوبة. بعض الأنواع مطلية بالزجاج ولها وظيفة تزيينية. تُستخدم في الغالب في أرضيات وألواح المباني العامة والمدنية.
كمادة تُوضع على مساحات كبيرة، يستخدم بلاط الأرضيات ألوانه ونقوشه الخاصة لخلق بيئات معيشية ذات أنماط مختلفة تمامًا. هناك أنواع ونقوش كثيرة جدًا من بلاط الأرضيات مع نطاق واسع من الخيارات؛ حسب المادة يمكن تقسيمها إلى البلاط المزجج، والبلاط الكامل (البلاط المضاد للانزلاق)، والبلاط المصقول، والبلاط الزجاجي، كما هو موضح في الشكل 8-32 والشكل 8-33.
الشكل 8-32 بلاط الأرضيات
الشكل 8-33 مثال على تبليط بلاط الأرضيات
الأداء: السطح سهل التنظيف؛ مسطح ولامع؛ مقاومة تآكل جيدة؛ أداء جيد في مقاومة النار، والماء، والتآكل الكيميائي؛ درجة عالية؛ عمر خدمة طويل.
الاستخدامات: المختبرات العادية، ومناطق مكاتب المختبرات، وغيرها.
المزايا: عمر خدمة طويل (عادة 10–15 عامًا) وتأثير بصري جيد.
العيوب: لا يتحمل دحرجة المركبات الميكانيكية الكبيرة مثل الرافعات الشوكية وشاحنات القلاب. فترة البناء طويلة نسبيًا. السعر مرتفع نسبيًا.
شروط البناء: المتطلبات البيئية منخفضة؛ تكفي درجة حرارة داخلية أعلى من 13 ℃.
التوصية: يمكن استخدامه في المختبرات الكيميائية العادية والغرف المعقمة؛ يمكن اختيار هذا النوع من الأرضيات عندما يكون عمر الخدمة المتوقع للمختبر طويلًا، والاستثمار كبيرًا، ولدى العميل متطلبات جمالية عالية.
سادساً: التيرازو
في المناطق العامة مثل مناطق الانتظار بالمختبرات والممرات، يمكن أيضًا استخدام التيرازو للأرضيات؛ كما أن التيرازو عالي الحرفية له تأثير ديكوري راقٍ جدًا أيضًا.
التيرازو هو منتج يتم فيه خلط الحصى المسحوق في الأسمنت لصنع منتج خرساني يتم بعد ذلك صقل سطحه. يُستخدم بشكل شائع لصنع بلاط الأرضيات، وأسطح الطاولات، والأحواض، ومنتجات أخرى. يشير التيرازو عالي اللمعان والتيرازو العادي (يُسمى أيضًا الحجر الأرضي أو أرضية التيرازو) إلى الأرضيات الملساء التي يتم فيها تضمين شظايا حجر التيرازو في خليط الأسمنت ويتم طحن السطح حتى يصبح ناعمًا بالماء، كما هو موضح في الشكل 8-34 والشكل 8-35.
الشكل 8-34 مثال على أرضية تيرازو
الشكل 8-35 التيرازو أرضيات التيرازو هي مادة أرضيات مركبة تعتمد على الأسمنت كمادة خام رئيسية. نظرًا لتكلفتها المنخفضة وأدائها الخدمي الجيد، تُستخدم على نطاق واسع في المباني العامة ذات المساحات الكبيرة جدًا: المستشفيات، والصناعات الدوائية والميكانيكية، والمكاتب الحكومية، والمدارس، والأماكن التجارية، والمطارات، والمحطات، والأرصفة البحرية. الميزة الأكبر لأرضيات التيرازو هي الحماية من الرطوبة؛ فخلال طقس مارس الدافئ الرطب في جنوب الصين، يمكنها الحفاظ على جفاف الأرضية بشكل كبير.
سابعًا: الرخام
في بعض المستشفيات الكبيرة، سعيًا للحصول على تأثير زخرفي رفيع المستوى ورفع درجة الزخرفة، يُستخدم الرخام -وهو مادة فاخرة- عادةً في تبليط الأرضيات وتكسية الجدران في المناطق العامة. حجم المختبر يتناسب مع حجم المستشفى، وتكون مختبرات المستشفيات الكبيرة كبيرة بنفس القدر؛ في مثل هذه الحالات، لجعل منطقة انتظار المختبر متطابقة ومتسقة مع أسلوب زخرفة المستشفى بالكامل، يُستخدم الرخام أيضًا في تبليط الأرضية. على الرغم من أن أسطح بعض البلاط السيراميكي الرفيع يمكنها الآن تقليد ملمس الرخام بشكل دقيق، إلا أن الملمس الفاخر الأصلي لا يمكن استبداله ببدائل.
الرخام، الذي يُسمى أيضًا حجر السحاب، هو حجر جيري معاد تبلوره ومكونه الرئيسي هو CaCO₃. يلين الحجر الجيري تحت تأثير الحرارة والضغط المرتفعين، ويعاد تبلوره ليتحول إلى رخام مع تغير المعادن التي يحتويها. مكوناته الرئيسية هي الكالسيت والدولوميت؛ وله ألوان عديدة، وعادة ما يحتوي على عروق واضحة والعديد من الحبيبات المعدنية. تتراوح صلادته وفق مقياس موس بين 2.5 و5. نظرًا لأن الرخام يحتوي بشكل عام على شوائب، كما أن كربونات الكالسيوم تتعرض بسهولة للتجوية والتآكل تحت تأثير ثاني أكسيد الكربون والكربيدات والرطوبة في الغلاف الجوي، فإن سطحه يفقد لمعانه بسرعة. تكون الخواص الفيزيائية للرخام ناعمة نسبيًا بشكل عام -وهذا مقارنة بالجرانيت. يعد الرخام فئة رئيسية من الأحجار الزخرفية المعمارية الطبيعية، ويشير بشكل عام إلى الصخور الكربونية المتحولة أو غير المتحولة التي تتمتع بوظيفة زخرفية ويمكن معالجتها لتصبح أحجار بناء أو أعمال حرفية. سُمي بهذا الاسم نسبة إلى الحجر ذي الألوان والعروق الرائعة الذي يُنتج في جبل ديانتشانغ في دالي، يوننان، الصين. يشير الرخام بمعناه الواسع إلى صخر الرخام، والحجر الجيري، والدولوميت، والسكارن وصخر الرخام الذي يتكون نتيجة التحولات المختلفة للصخور الكربونية.
يتميز الرخام بجمال كبير بعد التلميع. ويُعالج بشكل أساسي إلى أشكال وألواح مختلفة لاستخدامها في جدران وأرضيات المباني. تختلف مبادئ التسمية وفقًا لنوع الرخام: فبعضها يُسمى حسب مكان المنشأ واللون، مثل أخضر داندونغ وأحمر تيلينغ؛ وبعضها حسب النمط واللون، مثل أبيض رقائق الثلج وأخضر ورقة الأرطماسيا؛ وبعضها حسب صورة النمط، مثل منظر الخريف وأمواج المحيط؛ وبعضها له أسماء تقليدية، مثل الياقوت الأبيض والياقوت الأسود الكريستالي. لذلك، وبسبب اختلاف أماكن المنشأ، غالبًا ما يكون للنوع الواحد أسماء مختلفة، أو تشترك صخور مختلفة في الاسم نفسه. يتمتع بقوة ضغط عالية نسبيًا وخواص فيزيائية وكيميائية جيدة، ويسهل معالجته. مع التطور الاقتصادي، يستمر نطاق تطبيقه في التوسع واستهلاكه في النمو، ويلعب دورًا مهمًا في حياة الناس. على وجه الخصوص، دخلت الألواح الزخرفية صناعة زخرفة المباني بكميات كبيرة لاستخدامها في المباني العامة الفاخرة، كما هو موضح في الشكل 8-36.
الشكل 8-36 الرخام
ثامنًا: الجرانيت
نظرًا لأن الرخام لا يتمتع بصلابة كافية ويتآكل بسهولة عند استخدامه في الأرضيات، يمكن أيضًا استخدام الجرانيت في مناطق انتظار المختبرات بدلاً من الرخام لتبليط الأرضيات. الجرانيت هو صخر ناري يتشكل عند تبرد الصهارة تحت سطح الأرض؛ وتتمثل مكوناته الرئيسية في الفلسبار والكوارتز. يرجع أصل تسمية الجرانيت إلى الكلمة اللاتينية granum، التي تعني الحبة أو الحبيبة. ولأن الجرانيت يُصنف من الصخور الجوفية التي غالبًا ما تتكون فيها حبيبات معدنية متطورة بوضوح ويمكن تمييزها بصريًا، فقد سُمي بهذا الاسم تبعًا لهذه الخاصية. لا يتعرض الجرانيت للتجوية بسهولة، ويتميز بألوان جذابة، ويمكن الحفاظ على مظهره ولمعانه لمدة تزيد عن مائة عام. ونظرًا لصلابته العالية ومقاومته للتآكل، فإنه لا يُستخدم فقط في الديكور المعماري الراقي وأرضيات القاعات، بل يُعد أيضًا المادة المفضلة لصنع المنحوتات في الهواء الطلق. يتميز الجرانيت بملمس صلب، ويصعب تآكله بفعل الأحماض أو القلويات أو عوامل التجوية، لذلك يُستخدم غالبًا كمادة بناء. يصف الحرف الصيني الدال على كلمة “زهرة” العلامات والنقوش الجميلة لهذا الصخر، بينما يعبر الحرف الدال على “صلابة/نتوء جبلي” عن شدة صلابة الصخر - أي أنه صخر صلب ذو علامات تشبه الأزهار، كما هو موضح في الشكل 8-37.
الشكل 8-37 الجرانيت